RU2642914C1 - Hydraulic drive protection system - Google Patents

Hydraulic drive protection system Download PDF

Info

Publication number
RU2642914C1
RU2642914C1 RU2016132939A RU2016132939A RU2642914C1 RU 2642914 C1 RU2642914 C1 RU 2642914C1 RU 2016132939 A RU2016132939 A RU 2016132939A RU 2016132939 A RU2016132939 A RU 2016132939A RU 2642914 C1 RU2642914 C1 RU 2642914C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spring
hydraulic
stop
cavity
plunger
Prior art date
Application number
RU2016132939A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Фоменко
Олег Васильевич Бурлаченко
Сергей Васильевич Алексиков
Владислав Николаевич Фоменко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2016132939A priority Critical patent/RU2642914C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2642914C1 publication Critical patent/RU2642914C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/007—Overload

Landscapes

  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: system comprises a hydraulic tank, a pump connected by a pressure pipe with a hydraulic motor through the distributor, a drain line to the hydraulic tank and a locking device installed in the pressure pipe, containing a housing with an outlet cavity connected to the distributor, an inlet, an outlet and a drain connections with channels, a spring-loaded plunger with a groove for the installation of a spring and the inlet cavity connected with the pump, with an axial channel connected with the outlet cavity, the annular groove and radial openings, a spring-loaded valve located in the outlet cavity and configured to overlap the axial channel of the spring-loaded plunger and a stop, wherein the movable stem of the spring-loaded valve is freely movable in the stop. A hydraulic seal is placed in the stop, it is made in the form of an annular cavity combined with a through hole of the stop connected with the outlet cavity of the locking device by a channel. The annular cavity of the hydraulic seal is located between two elastic sealing rings. At the end face of the spring-loaded plunger of the locking device, a groove for disposing a spring is provided for returning the spring-loaded plunger to the starting position, and also moving the plunger to the stop.
EFFECT: increased efficiency of the hydraulic drive protection system against unauthorized discharge of hydraulic fluid from the hydraulic system.
1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидравлических систем строительно-дорожных, сельскохозяйственных, мелиоративных, лесотехнических, промышленных машин и оборудования с гидроприводом рабочих органов.The invention relates to mechanical engineering and can be used to protect against unauthorized discharge of the working fluid from the hydraulic systems of road-building, agricultural, reclamation, forestry, industrial machinery and equipment with a hydraulic drive of the working bodies.

Известна система защиты гидропривода, содержащая гидробак, насос, соединенный напорной гидролинией с гидродвигателем через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, установленное в напорной гидролинии, содержащее корпус с выходной полостью, соединенной с распределителем, входной, выходной и сливной штуцеры с каналами, подпружиненный плунжер с входной полостью, соединенной с насосом, с осевым каналом, сообщенным с выходной полостью, и радиальными отверстиями, подпружиненный плунжерный клапан, размещенный в выходной полости и выполненный с возможностью перекрытия осевого канала подпружиненного плунжера, и упор, при этом подвижный шток клапана установлен с возможностью свободного перемещения в упоре и крышку, образующую совместно с упором герметичную газовую камеру для поглощения энергии ударной волны при гидравлическом ударе, при этом упор и крышка выполнены в виде полусферических поверхностей с эластичными мембранами, между которыми установлено кольцо с нагнетательным ниппелем для заполнения камеры газом, причем одна эластичная мембрана неподвижно соединена со штоком подпружиненного клапана, а другая - с предохранительными пластинами, расположенными с двух ее сторон, при этом на наружной поверхности подпружиненного плунжера выполнена кольцевая проточка, соединенная с упомянутыми радиальными отверстиями [Патент №2571240 RU C1, F15В 20/00 - прототип].A known protection system for a hydraulic actuator comprising a hydraulic tank, a pump connected by a pressure hydraulic line to a hydraulic motor through a distributor, a drain line to a hydraulic tank and a shut-off device installed in a pressure hydraulic line, comprising a housing with an outlet cavity connected to the distributor, an input, output and drain fitting with channels, a spring-loaded plunger with an inlet cavity connected to the pump, with an axial channel in communication with the outlet cavity, and radial openings, a spring-loaded plunger valve located in the outlet cavity and made with the possibility of overlapping the axial channel of the spring-loaded plunger, and emphasis, while the movable valve stem is installed with the possibility of free movement in the emphasis and the cover, which together with the emphasis forms a sealed gas chamber for absorption of shock wave energy during water hammer, while the emphasis and cover made in the form of hemispherical surfaces with elastic membranes, between which a ring with a discharge nipple is installed to fill the chamber with gas, moreover, one elastic membrane is not it is connected to the stem of the spring-loaded valve and the other is connected to the safety plates located on its two sides, while an annular groove is made on the outer surface of the spring-loaded plunger connected to the said radial holes [Patent No. 2571240 RU C1, F15В 20/00 - prototype] .

Недостатком системы защиты гидропривода является то, что в рабочем состоянии гидросистемы рабочая жидкость под давлением просачивается из выходной полости запорного устройства через сопрягаемые поверхности штока клапана и упора между сферической поверхностью упора и мембраной в пространство герметичной газовой камеры, объем которого препятствует возвращению клапана в исходное положение. Это приводит к замедлению процесса перекрытия подпружиненным плунжером канала выходного штуцера в момент срабатывания запорного устройства при разрушении рукавов высокого давления. Замедление возврата клапана в первоначальное положение обусловлено малым проходным сечением зазора между сопрягаемыми поверхностями штока клапана и упора и соответственно низкой скоростью возвращения под действием давления в герметичной газовой камере накопленного объема рабочей жидкости обратно в выходную полость через вышеупомянутый зазор. Кроме того, снижение быстродействия перекрытия выходного канала штуцера связано с образованием дополнительного давления в газовой камере во время заполнения пространства рабочей жидкостью между сферической поверхностью упора и мембраной, объем которого препятствует перемещению плунжера при закрытом клапаном канале плунжера и снижает быстродействие перекрытия канала выходного штуцера.The disadvantage of the hydraulic drive protection system is that in the working state of the hydraulic system, working fluid under pressure seeps out of the outlet cavity of the locking device through the mating surfaces of the valve stem and stop between the spherical surface of the stop and the membrane into the space of the sealed gas chamber, the volume of which prevents the valve from returning to its original position. This leads to a slowdown in the process of closing the outlet fitting channel with a spring-loaded plunger at the moment the shut-off device is triggered when the high-pressure hoses are destroyed. The slowing down of the valve returning to its initial position is due to the small passage section of the gap between the mating surfaces of the valve stem and the stop and, accordingly, the low rate of return of the accumulated volume of the working fluid back to the outlet cavity through the aforementioned gap under pressure in the sealed gas chamber. In addition, the decrease in the speed of overlapping the outlet channel of the nozzle is associated with the formation of additional pressure in the gas chamber during filling of the space with the working fluid between the spherical surface of the stop and the membrane, the volume of which prevents the plunger from moving when the valve of the plunger is closed by the valve and reduces the speed of overlapping the channel of the outlet nozzle.

Технический результат - повышение эффективности системы защиты гидропривода от не санкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистемы.EFFECT: increased efficiency of the hydraulic drive protection system against unauthorized discharge of the working fluid from the hydraulic system.

Техническая задача - повышение эффективности защиты гидропривода за счет повышения быстродействия срабатывания клапана запорного устройства при одновременном повышении долговечности устройства и экологической безопасности.The technical task is to increase the protection efficiency of the hydraulic actuator by increasing the response time of the valve of the locking device while increasing the durability of the device and environmental safety.

Техническая задача решается тем, что система защиты гидропривода содержит гидробак, насос, соединенный напорной гидролинией с гидродвигателем через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, установленное в напорной гидролинии, содержащее корпус с выходной полостью, соединенной с распределителем, входной, выходной и сливной штуцеры с каналами, подпружиненный плунжер с входной полостью, соединенной с насосом, с осевым каналом, сообщенным с выходной полостью, и радиальными отверстиями, подпружиненный плунжерный клапан, размещенный в выходной полости и выполненный с возможностью перекрытия осевого канала подпружиненного плунжера, и упор, при этом подвижный шток клапана установлен с возможностью свободного перемещения в упоре, который совместно с крышкой образует герметичную газовую камеру для поглощения энергии ударной волны при гидравлическом ударе, при этом упор и крышка выполнены в виде полусферических поверхностей, снабженных эластичными мембранами, между которыми установлено кольцо с нагнетательным ниппелем для заполнения камеры газом, причем одна эластичная мембрана неподвижно соединена со штоком подпружиненного плунжерного клапана, а другая - с предохранительными пластинами, расположенными с двух ее сторон; дополнительно содержит гидравлический затвор, выполненный в виде кольцевой полости, совмещенной со сквозным отверстием упора, сообщающейся с выходной полостью запорного устройства каналом, и размещенной между двумя проточками, выполненными в упоре, предназначенными для установки уплотнительных колец из эластичного материала, препятствующих просачиванию в герметичную газовую камеру, при этом на торце подпружиненного плунжера выполнена кольцевая проточка под установку пружины, обеспечивающей возвращение подпружиненного плунжера в исходное положение и перемещение его до упора.The technical problem is solved in that the hydraulic drive protection system comprises a hydraulic tank, a pump connected by a pressure hydraulic line to a hydraulic motor through a distributor, a drain line to a hydraulic tank and a shut-off device installed in a pressure hydraulic line, comprising a housing with an output cavity connected to the distributor, an input, output and drain fittings with channels, a spring-loaded plunger with an inlet cavity connected to the pump, with an axial channel in communication with the outlet cavity, and radial openings, a spring-loaded plunger valve placed in the outlet cavity and configured to overlap the axial channel of the spring-loaded plunger, and an emphasis, while the movable valve stem is installed with the possibility of free movement in the emphasis, which together with the cover forms a sealed gas chamber for absorption of shock wave energy during hydraulic shock, while the stop and cover are made in the form of hemispherical surfaces equipped with elastic membranes, between which a ring with a discharge nipple is installed to fill the chamber with gas, m one elastic membrane is fixedly connected to the rod spring-loaded plunger valve, and the other - with safety plates arranged on both sides thereof; additionally contains a hydraulic shutter, made in the form of an annular cavity, combined with a through hole of the stop, communicating with the outlet cavity of the locking device by a channel, and placed between two grooves made in the stop, designed to install o-rings of elastic material that prevent leakage into a sealed gas chamber at the same time, an annular groove is made at the end of the spring-loaded plunger for the installation of the spring, which ensures the return of the spring-loaded plunger to a similar position and moving it until it stops.

Сущность изобретения заключается в том, что в упоре газовой камеры дополнительно размещен гидравлический затвор, выполненный в виде кольцевой полости, совмещенной со сквозным отверстием упора и сообщающейся с выходной полостью запорного устройства каналом. Кольцевая полость гидравлического затвора размещена между двумя проточками, выполненными в упоре и предназначенными для установки уплотнительных колец из эластичного материала, например маслостойкой резины. При работе устройства давление рабочей жидкости в кольцевой полости гидравлического затвора воздействует на уплотнительные кольца, препятствуя просачиванию при этом рабочей жидкости через зазор между сопрягаемыми поверхностями штока клапана и упора в пространство между сферической поверхностью упора и мембраной герметичной газовой камеры. Использование гидравлического затвора позволяет повысить быстродействие перекрытия рукавов высокого давления запорным устройством системы защиты гидропривода от несанкционированного выброса рабочей жидкости. Одновременно для обеспечения перемещения подпружиненного плунжера до упора, гарантирующего надежное перекрытие канала выходного штуцера в конце хода подпружиненного плунжера, на его торце выполнена проточка под установку пружины.The essence of the invention lies in the fact that in the emphasis of the gas chamber is additionally placed a hydraulic shutter made in the form of an annular cavity, combined with a through hole of the stop and communicating with the outlet cavity of the locking device by a channel. The annular cavity of the hydraulic shutter is placed between two grooves, made in the emphasis and designed to install o-rings made of elastic material, such as oil-resistant rubber. When the device is operating, the pressure of the working fluid in the annular cavity of the hydraulic shutter acts on the sealing rings, preventing the leakage of the working fluid through the gap between the mating surfaces of the valve stem and stop in the space between the spherical surface of the stop and the membrane of the sealed gas chamber. The use of a hydraulic shutter allows to increase the speed of overlapping high-pressure hoses with a locking device of the hydraulic drive protection system against unauthorized discharge of the working fluid. At the same time, to ensure the movement of the spring-loaded plunger to the stop, which guarantees reliable overlapping of the outlet fitting channel at the end of the stroke of the spring-loaded plunger, a groove is made at its end for installing the spring.

Таким образом заявляемое устройство, в сравнении с устройством по прототипу, позволяет обеспечить надежное перекрытие поврежденного гидропривода гидросистемы при несанкционированном разрушении рукавов высокого давления, повысить быстродействие срабатывания запорного устройства, его эксплуатационные свойства, а следовательно, эффективность защиты гидропривода, надежность работы устройства в целом.Thus, the claimed device, in comparison with the device of the prototype, allows for reliable overlap of the damaged hydraulic actuator of the hydraulic system during unauthorized destruction of high pressure hoses, to increase the response time of the locking device, its operational properties, and therefore, the protection efficiency of the hydraulic actuator, the reliability of the device as a whole.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где схематично представлен общий вид системы защиты гидропривода. Система защиты гидропривода содержит гидробак 1, насос 2, напорную гидролинию 3, линию слива 4 в гидробак, распределитель 5, гидродвигатель 6, запорное устройство 7.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a General view of the protection system of the hydraulic drive. The hydraulic drive protection system comprises a hydraulic tank 1, a pump 2, a pressure hydraulic line 3, a drain line 4 to the hydraulic tank, a distributor 5, a hydraulic motor 6, a locking device 7.

Запорное устройство 7 включает в себя корпус 8, снабженный входным 9, выходным 10, сливным 11 штуцерами с каналами и упором 12. Внутри корпуса 8 запорного устройства размещен подпружиненный плунжер 13 с входной полостью А, по наружной поверхности которого выполнена кольцевая проточка 14 на расстоянии от оси сливного штуцера 11, равном полному ходу t подпружиненного плунжера 13, и радиальные отверстия 15 на расстоянии от вертикальной оси сливного штуцера 11, равном также полному ходу t подпружиненного плунжера 13. Подпружиненный плунжер 13 размещается в корпусе 8 на расстоянии его полного хода t от упора 12 с образованием выходной полости Б, сообщающейся с каналом В выходного штуцера 10. Входная полость А сообщается с выходной полостью Б корпуса 8 посредством осевого канала 16 через проходное сечение x, образованное в открытом положении запорного устройства коническим седлом 17 подпружиненного плунжера 13 и клапаном 18, стержень которого свободно перемещается в сквозном отверстии упора 12. Клапан 18 снабжен конусом 19 с буртиком 20, который является упором пружины 21. В подпружиненном плунжере 13 выполнена проточка 22 для размещения пружины 23, предназначенной для возврата подпружиненного плунжера 13 в исходное положение. Упор 12 запорного устройства 7 снабжен крышкой 24, которая крепится на упоре посредством винтового соединения 25. В упоре 12 размещен гидравлический затвор 26, выполненный в виде кольцевой полости Г, совмещенной со сквозным отверстием упора 12, сообщающейся с выходной полостью Б каналом 27. Кольцевая полость Г гидравлического затвора 26 размещена между двумя проточками 28 и 29 для установки уплотнительных колец 30, выполненных из эластичного материала, например маслостойкой резины.The locking device 7 includes a housing 8, equipped with an input 9, output 10, drain 11 fittings with channels and a stop 12. Inside the housing 8 of the locking device is a spring-loaded plunger 13 with an input cavity A, on the outer surface of which an annular groove 14 is made at a distance from the axis of the drain fitting 11, equal to the full stroke t of the spring-loaded plunger 13, and the radial holes 15 at a distance from the vertical axis of the drain fitting 11, equal to the full stroke t of the spring-loaded plunger 13. The spring-loaded plunger 13 is located in the housing 8 at a distance of its full stroke t from the stop 12 with the formation of the output cavity B in communication with the channel B of the output fitting 10. The input cavity A communicates with the output cavity B of the housing 8 through the axial channel 16 through the passage section x formed in the open position of the locking device a conical seat 17 of the spring-loaded plunger 13 and a valve 18, the rod of which moves freely in the through hole of the stop 12. The valve 18 is equipped with a cone 19 with a shoulder 20, which is the spring stop 21. In the spring-loaded plunger 13 Nena groove 22 for placing spring 23 intended to spring-return plunger 13 to its original position. The stop 12 of the locking device 7 is equipped with a cover 24, which is mounted on the stop by a screw connection 25. In the stop 12 there is a hydraulic shutter 26, made in the form of an annular cavity G, combined with a through hole of the stop 12, which communicates with the outlet cavity B of the channel 27. The annular cavity G hydraulic shutter 26 is placed between two grooves 28 and 29 for installing o-rings 30 made of elastic material, such as oil-resistant rubber.

Наружная поверхность упора 12 и внутренняя поверхность крышки 24 выполнены в виде полусфер 31 и 32 с образованием между ними герметичной газовой камеры 33 с полостью Д, предназначенной для поглощения энергии ударной волны, возникающей во время гидравлического удара при срабатывании клапана 18. Полусферы 31 и 32 снабжены мембранами 34 и 35, выполненными из эластичного материала, например резины. Мембрана 34 неподвижно соединена с клапаном 18 резьбовым соединением 36, а мембрана 35, для предотвращения ее от повреждения о кромку полости Е, защищена с двух ее сторон пластинами 37 из прочного материала, диаметр которых превышает диаметр полости Е и одновременно служит упором для клапана 18.The outer surface of the abutment 12 and the inner surface of the cover 24 are made in the form of hemispheres 31 and 32 with the formation between them of a sealed gas chamber 33 with a cavity D, designed to absorb the energy of the shock wave that occurs during water hammer when the valve 18. The hemispheres 31 and 32 are provided membranes 34 and 35 made of an elastic material, such as rubber. The membrane 34 is fixedly connected to the valve 18 by a threaded connection 36, and the membrane 35, to prevent it from being damaged against the edge of the cavity E, is protected on both sides by plates 37 of durable material, the diameter of which exceeds the diameter of the cavity E and at the same time serves as a stop for the valve 18.

Между упором 12 и крышкой 24 установлено кольцо 38, предназначенное для установки нагнетательного ниппеля 39. Кроме того, крышка 24 снабжена штуцером 40 для заполнения полости Е рабочей жидкостью.Between the abutment 12 and the cover 24, a ring 38 is provided for installing the discharge nipple 39. In addition, the cover 24 is provided with a fitting 40 for filling the cavity E with a working fluid.

Система защиты гидропривода работает следующим образом.The protection system of the hydraulic actuator operates as follows.

При неработающем гидродприводе давление рабочей жидкости в полостях А, Б, В, Г и Е одинаковое. Подпружиненный плунжер 13 под действием пружины 23 находится в крайнем левом положении, а клапан 18 в равновесном состоянии под действием пружины 21, упирающейся в упор 12, и силы давления на клапан 18, создаваемой в полости Д герметичной газовой камеры 33.When the hydraulic drive is idle, the pressure of the working fluid in the cavities A, B, C, D and E is the same. The spring-loaded plunger 13 under the action of the spring 23 is in the extreme left position, and the valve 18 is in equilibrium under the action of the spring 21 resting against the stop 12, and the pressure force on the valve 18 created in the cavity D of the sealed gas chamber 33.

При выключенном распределителе 5 рабочая жидкость от насоса 2 через входную полость А подпружиненного плунжера 13, открытый канал 16, проходное сечение x, выходную полость Б, канал В выходного штуцера 10 переливной клапан распределителя 5 поступает на слив в гидробак 1. Поток жидкости при этом создает незначительный перепад давления между полостями А и Б. Подпор от такого перепада на подпружиненный плунжер 13 компенсируется пружиной 23, а на клапан 18 усилием пружины 21 и давлением в камерах Д и Е.When the dispenser 5 is turned off, the working fluid from the pump 2 through the inlet cavity A of the spring-loaded plunger 13, the open channel 16, the passage section x, the outlet cavity B, the channel B of the outlet nozzle 10, the overflow valve of the distributor 5 enters the drain in the hydraulic tank 1. At the same time, the fluid flow creates a slight pressure drop between cavities A and B. The back pressure from such a differential to the spring-loaded plunger 13 is compensated by the spring 23, and to the valve 18 by the force of the spring 21 and the pressure in the chambers D and E.

При включенном распределителе 5 рабочая жидкость от насоса 2 через входную полость А подпружиненного плунжера 13, открытый канал 16, проходное сечение x, выходную полость Б, канал В выходного штуцера 10, золотник распределителя 5 поступает в поршневую или штоковую полость гидродвигателя и приводит в движение рабочий орган машины. При этом в полостях А, Б, В и Е давление возрастает до уровня номинального, регламентированного эксплуатационной документацией. Такое же давление создается в полости Г гидравлического затвора 26, сообщающейся каналом 27 с выходной полостью Б. Создаваемое в полости Г давление воздействует на уплотнительные кольца 30, которые препятствует просачиванию через них рабочей жидкости из выходной полости Б запорного устройства 7 гидросистемы в пространство между сферической поверхностью упора 12 и мембраны 34 газовой камеры 33, способствует согласованному взаимодействию плунжера 13 и клапана 18 и быстродействию при срабатывании запорного устройства.When the dispenser 5 is turned on, the working fluid from the pump 2 through the inlet cavity A of the spring-loaded plunger 13, the open channel 16, the passage section x, the outlet cavity B, the channel B of the outlet nozzle 10, the spool of the distributor 5 enters the piston or rod cavity of the hydraulic motor and drives the working machine body. Moreover, in cavities A, B, C and E, the pressure rises to the nominal level regulated by the operational documentation. The same pressure is created in the cavity G of the hydraulic shutter 26, which is connected by the channel 27 to the outlet cavity B. The pressure created in the cavity G acts on the sealing rings 30, which prevents the working fluid from seeping through them from the outlet cavity B of the hydraulic shut-off device 7 into the space between the spherical surface emphasis 12 and the membrane 34 of the gas chamber 33, promotes the coordinated interaction of the plunger 13 and the valve 18 and speed when the locking device.

При разрыве рукавов питания гидропривода давление в выходной полости Б мгновенно падает и из-за перепада давления рабочей жидкости в полостях А и Б подпружиненный плунжер 13, преодолевая сопротивление пружины 23, двигается вправо и встречается с клапаном 18, закрывая при этом проходное сечение x. Резкий перепад давления в полостях А и Б сопровождается гидравлическим ударом, энергия ударной волны которого приводит к ударным нагрузкам на конус 19 клапана 18 и седло 17 канала 16 плунжера 13, вызывая колебательный процесс плунжера 13 и клапана 18, т.е. к циклическим ударным нагрузкам в период затухания ударной волны, снижающим эксплуатационную надежность и долговечность работы системы защиты гидропривода в целом.When the hydraulic actuator supply hoses break, the pressure in the outlet cavity B instantly drops and due to the differential pressure of the working fluid in the cavities A and B, the spring-loaded plunger 13, overcoming the resistance of the spring 23, moves to the right and meets the valve 18, closing the passage section x. A sharp pressure drop in the cavities A and B is accompanied by a hydraulic shock, the shock wave energy of which leads to shock loads on the cone 19 of the valve 18 and the seat 17 of the channel 16 of the plunger 13, causing an oscillatory process of the plunger 13 and valve 18, i.e. to cyclic shock loads during shock wave attenuation, which reduces the operational reliability and durability of the hydraulic drive protection system as a whole.

Негативный процесс гидравлического удара нейтрализуется газовой камерой 33 и гидравлическим затвором 26. Полость Д герметичной газовой камеры 33 за счет высокой сжимаемости газа поглощает энергию ударной волны гидравлического удара и сглаживает динамическое воздействие на контактную поверхность седла 17 отверстия 16 плунжера 13 и конусную поверхностью 19 клапана 18, способствует снижению износа их контактных поверхностей, а полость Г гидравлического затвора препятствует просачиванию через уплотнение 30 рабочей жидкости из выходной полости Б в полость герметичной газовой камеры Д и способствует согласованному взаимодействию плунжера 13 и клапана 18 при срабатывании запорного устройства, тем самым также повышается быстродействие срабатывания клапана, надежность и долговечность системы защиты гидропривода.The negative process of hydraulic shock is neutralized by the gas chamber 33 and the hydraulic shutter 26. The cavity D of the sealed gas chamber 33 absorbs the energy of the shock wave of the hydraulic shock due to the high compressibility of the gas and smoothes the dynamic effect on the contact surface of the seat 17 of the hole 16 of the plunger 13 and the taper surface 19 of the valve 18, helps to reduce wear on their contact surfaces, and the cavity G of the hydraulic shutter prevents leakage through the seal 30 of the working fluid from the outlet cavity B into the cavity of the sealed gas chamber D and contributes to the coordinated interaction of the plunger 13 and valve 18 when the shut-off device is triggered, thereby also increasing the valve response speed, reliability and durability of the hydraulic drive protection system.

Таким образом, предлагаемое устройство, в сравнении с устройством по прототипу, за счет применения гидравлического затвора предотвращает просачивание рабочей жидкости из выходной полости запорного устройства гидросистемы через сопрягаемые поверхности штока клапана и упора в пространство между сферической поверхностью упора и мембраной герметичной газовой камеры, препятствующей снижению быстродействию перекрытия запорным устройством системы защиты гидропривода гидролинии от несанкционированного выброса рабочей жидкости при разрушении рукавов высокого давления, повышает эффективность системы защиты, эксплуатационную надежности и экологическую безопасность гидропривода рабочих органов машин.Thus, the proposed device, in comparison with the device of the prototype, through the use of a hydraulic shutter prevents leakage of the working fluid from the output cavity of the locking device of the hydraulic system through the mating surfaces of the valve stem and stop in the space between the spherical surface of the stop and the membrane of the sealed gas chamber, which prevents slowdown overlapping by a locking device of the hydraulic line protection system of the hydraulic line against unauthorized discharge of the working fluid at times ushenii high pressure hoses, increases the efficiency of security systems, operational reliability and environmental safety of the hydraulic drive machines working bodies.

Claims (1)

Система защиты гидропривода, содержащая гидробак, насос, соединенный напорной гидролинией с гидродвигателем через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, установленное в напорной гидролинии, содержащее корпус с выходной полостью, соединенной с распределителем, входной, выходной и сливной штуцеры с каналами, подпружиненный плунжер с входной полостью, соединенной с насосом, с осевым каналом, сообщенным с выходной полостью, и радиальными отверстиями, подпружиненный плунжерный клапан, размещенный в выходной полости и выполненный с возможностью перекрытия осевого канала подпружиненного плунжера, и упор, при этом подвижный шток клапана установлен с возможностью свободного перемещения в упоре, который совместно с крышкой образует герметичную газовую камеру для поглощения энергии ударной волны при гидравлическом ударе, при этом упор и крышка выполнены в виде полусферических поверхностей, снабженных эластичными мембранами, между которыми установлено кольцо с нагнетательным ниппелем для заполнения камеры газом, причем одна эластичная мембрана неподвижно соединена со штоком подпружиненного плунжерного клапана, а другая - с предохранительными пластинами, расположенными с двух ее сторон, отличающаяся тем, что дополнительно содержит гидравлический затвор, выполненный в виде кольцевой полости, совмещенной со сквозным отверстием упора, сообщающейся с выходной полостью запорного устройства каналом, и размещенной между двумя проточками, выполненными в упоре, предназначенными для установки уплотнительных колец из эластичного материала, препятствующих просачиванию в герметичную газовую камеру, при этом на торце подпружиненного плунжера выполнена кольцевая проточка под установку пружины, обеспечивающей перемещение плунжера до упора.A hydraulic drive protection system comprising a hydraulic tank, a pump connected by a pressure hydraulic line to a hydraulic motor through a distributor, a drain line to a hydraulic tank and a shut-off device installed in a pressure hydraulic line, comprising a housing with an outlet cavity connected to the distributor, an input, output and drain fitting with channels, a spring-loaded a plunger with an inlet cavity connected to the pump, with an axial channel in communication with the outlet cavity, and radial openings, a spring-loaded plunger valve located in the outlet cavity and made with the possibility of overlapping the axial channel of the spring-loaded plunger, and the stop, while the movable valve stem is installed with the possibility of free movement in the stop, which together with the cover forms a sealed gas chamber to absorb the energy of the shock wave during water hammer, while the stop and cover are made in the form hemispherical surfaces equipped with elastic membranes, between which a ring with a discharge nipple is installed to fill the chamber with gas, and one elastic membrane is not suitable it is connected to the stem of the spring-loaded plunger valve, and the other is connected to safety plates located on its two sides, characterized in that it further comprises a hydraulic shutter made in the form of an annular cavity combined with a through hole of the stop communicating with the outlet cavity of the locking device by a channel, and placed between two grooves made in the stop, designed to install o-rings made of elastic material that prevent leakage into a sealed gas the chamber, while at the end of the spring-loaded plunger an annular groove is made under the installation of the spring, providing the plunger to move completely.
RU2016132939A 2016-08-09 2016-08-09 Hydraulic drive protection system RU2642914C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132939A RU2642914C1 (en) 2016-08-09 2016-08-09 Hydraulic drive protection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132939A RU2642914C1 (en) 2016-08-09 2016-08-09 Hydraulic drive protection system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2642914C1 true RU2642914C1 (en) 2018-01-29

Family

ID=61173335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016132939A RU2642914C1 (en) 2016-08-09 2016-08-09 Hydraulic drive protection system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2642914C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715455C1 (en) * 2019-08-12 2020-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Hydraulic drive protection system
RU2726959C1 (en) * 2019-12-30 2020-07-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Hydraulic drive protection system
RU2726976C1 (en) * 2019-12-30 2020-07-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Hydraulic drive protection system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6053202A (en) * 1997-08-22 2000-04-25 Fmc Corporation Fail-safe closure system for remotely operable valve actuator
EP1498614A2 (en) * 2003-07-18 2005-01-19 Young & Franklin, Inc. Electro-hydrostatic actuator with a failsafe system
RU2571240C1 (en) * 2014-05-26 2015-12-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) System of hydraulic drive protection
RU2579531C1 (en) * 2014-12-24 2016-04-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Hydraulic drive protection system
RU2583195C1 (en) * 2015-06-10 2016-05-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Hydraulic drive protection system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6053202A (en) * 1997-08-22 2000-04-25 Fmc Corporation Fail-safe closure system for remotely operable valve actuator
EP1498614A2 (en) * 2003-07-18 2005-01-19 Young & Franklin, Inc. Electro-hydrostatic actuator with a failsafe system
RU2571240C1 (en) * 2014-05-26 2015-12-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) System of hydraulic drive protection
RU2579531C1 (en) * 2014-12-24 2016-04-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Hydraulic drive protection system
RU2583195C1 (en) * 2015-06-10 2016-05-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Hydraulic drive protection system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715455C1 (en) * 2019-08-12 2020-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Hydraulic drive protection system
RU2726959C1 (en) * 2019-12-30 2020-07-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Hydraulic drive protection system
RU2726976C1 (en) * 2019-12-30 2020-07-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Hydraulic drive protection system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2583195C1 (en) Hydraulic drive protection system
RU2642719C1 (en) Hydraulic drive safety system
RU2642914C1 (en) Hydraulic drive protection system
RU2634996C1 (en) Hydraulic drive protection system
CN205620071U (en) Pressure indicating device and adjusting device
RU2579531C1 (en) Hydraulic drive protection system
CN103016427A (en) Hydraulic accumulator
JP2015007477A (en) Four-chamber cylinder for hydraulic actuating device with emergency function, and hydraulic actuating device including four-chamber cylinder
RU2571240C1 (en) System of hydraulic drive protection
RU2005102005A (en) CONTROL VALVE
CN104048086B (en) Water-leakage protection valve
US20090289208A1 (en) Pressurized Fluid Discharge Device
RU2700487C1 (en) Hydraulic drive protection system
CN204459327U (en) A kind of safety valve
FI124922B (en) The impactor,
RU2549754C1 (en) Hydraulic drive protection system
RU2739221C1 (en) Hydraulic drive protection system
RU2529049C1 (en) Hydraulic shock resistant shutoff valve
RU2683010C2 (en) Pressure relief device
RU2711894C1 (en) Hydraulic drive protection system
RU2715455C1 (en) Hydraulic drive protection system
US20160169218A1 (en) Metallic Sandwich Diaphragm Pump Mechanism
RU2527774C1 (en) Piston valve
RU122896U1 (en) GAS-FIRE EXTINGUISHING START-UP DEVICE (ZPU)
RU2461757C1 (en) Controlled valve

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180810